ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ/12.Автоматизированные системы управления на производстве.

Набиев Н.К.

Северо-Казахстанский государственный университет имени академика Манаша Козыбаева

Алгоритм диагностики подшипников буксовых узлов на основе идентификационных измерений

В настоящее время в Казахстане, как и во всем мире, большое внимание уделяется исследованиям и разработке эффективных моделей и методов обработки данных. Выделение вопросов описания, хранения и обработки данных в самостоятельную задачу является существенным достижением на пути к решению этой проблемы. При этом появилась возможность анализа общей структуры информационного обеспечения автоматизированной технологической системы.

В работе [1] авторами были предложены эффективные и универсальные методы и алгоритмы решения задач классификации, распознавания и идентификации сигналов.

В настоящей работе рассмотрен алгоритм диагностики дефектов подшипников буксовых узлов колесных пар методом идентификационных измерений.

В системе диагностирования и мониторинга состояния подшипников буксовых узлов центральным звеном является система сбора и обработки данных на основе персонального компьютера (ПК) с применением специализированных прикладных программ.

При создании специализированных прикладных программ, предназначенных для автоматизированной системы диагностики и мониторинга подшипников буксовых узлов колесных пар для предприятий железнодорожного транспорта и на основании предложенной методики [1] для хранения информации в памяти и ее анализа на ПК необходима организация базы данных (БД) и базы знаний (БЗ).

В силу своей эффективной и перспективности была выбрана в качестве основы для построения БД – реляционная модель.

Реляционная БД представляет собой взаимосвязанную совокупность таблиц, связанных отношениями. Таблицы содержат всю информацию, которая должна храниться в реляционной БД. Взаимосвязь отношений в БД определяется наличием общих атрибутов [2].

В теории реляционных БД существуют три основные модели:

- один к одному;

- один ко многим;

- многие ко многим.

Предлагаемая авторами методика автоматизированной системы диагностики и мониторинга предполагает использование модели «один ко многим», как основную модель для реализации реляционной базы данных автоматизированной системы. Модель «один ко многим» предусматривает связь записи одной таблицы с множеством записей в другой таблицы, но в ней только одна запись соответствует записи первой таблицы.

Согласно предложенной методике на первоначальном этапе прилагается создание реляционной модели эталонной базы данных:

- Реляционная модель базы данных по измерениям распределения мгновенных значений – РМБД-1М;

- Модель базы данных эталонных сигналов по измерениям распределения временных интервалов – РМБД-1В.

На рисунке 1 представлена блок-схема алгоритма создания эталонной базы данных (РМБД-1М и РМБД-1В), возможных дефектов цилиндрических роликовых подшипников типа 42726Л1 и 232726Л1М установленных в буксы колесных пар.

Рисунок 1 – Алгоритм создания эталонной базы данных

При создании базы данных эталонных сигналов (базы знаний), согласно интегральной методике создается классификационная часть базы данных эталонных дефектов подшипников буксовых узлов – РМБД-1К, блок-схема алгоритма, которой выделена пунктиром на рисунке 1:

После получения базы данных измерений РМЗ и РВИ эталонных вибросигналов, производится измерения идентификационных параметров исследуемых вибросигналов.

Рисунок 2 – Алгоритм создания базы данных измеряемых сигналов

На следующем шаге, используя предложенную методику [1], создаются классификационные части базы данных эталонных дефектов подшипников буксовых узлов – РМБД-3М, РМБД–3В, РМБД–3К.

Сравнивая классификационные части базы данных эталонных и исследуемых вибросигналов, составляются интегральные оценки. Распознавание того или иного дефекта требует участия эксперта – для устранения неоднозначности в принятии решения.

Рисунок 3 – Формирование интегральных оценок

Таким образом, на основании имеющейся эталонной базы данных методом идентификационных измерений, представленные в настоящей статье алгоритмы, позволяют идентифицировать сигнал с акустического вибродатчика. Данные алгоритмы были использованы для программной реализации автоматизированной системы диагностики и мониторинга подшипников буксовых узлов.

Литература

1. Кликушин Ю.Н., Кошеков К.Т. Методы и средства идентификационных измерений сигналов. Монография. – Петропавловск: Изд-во СКГУ им. М.Козыбаева, 2007. – 186 с.

2. Рудикова Л.В. Базы данных. Разработка приложений. – Спб.: БХВ-Петербург, 2006. – 496 с.: ил.